製造業是什麼時候完全換成機器人焊接電路板的?

我記得90年代中期買的日本電器還能看到很多手工焊接的痕迹,現在的就完全沒有人類插手的餘地了。除了個別部件比較別緻還需要人工介入,其他都無人化了。

這個轉變是90年代末發生的?還是更早?


------201604252145第一次更新------

今天收到通知,這個答案被推送了,的確也有了更多的關注。

那麼自然要更加慎重的檢查一下行文,裨補闕漏。

自動化過程並不是某個確切的時間點就全面進化了,這可能需要幾十年甚至更久,更需要無數人的智慧和努力。

原文有三點是不夠科學和嚴謹的,這裡補充說明一下:

一、關於1條線1個億,已經有幾位知友提出。這是我根據資產評估表自己推算估測的,包括了網板清洗機、錫膏黏度測試儀等等共用、輔助的設備,這只是提供一個參考,並不能做准。各位若打算自己買一條像我們公司這樣的生產線,還是以廠家報價為準——當然,大幾千萬是絕對少不了的。

二、24小時*365天不間歇運轉。暫時沒人提,實際上並沒有,還有周點檢、月點檢、半年度點檢、年度點檢要做,點檢的時候,設備自然有不同時間的停止——相信大家理解我的意思。

三、鴻海有數百條SMT生產線。目前也沒人提,也一併說明下。我有幾位同事是從富士跳槽過來的,幾百條SMT生產線是他們告訴我的——我本人並沒有在那裡工作過,也沒有親眼見過並數過這些生產線。

另外,有不少知友提出了各方面的問題,基板製造工藝、貼片機編程、AOI檢查機制等。相信大家也理解,這是一個龐大的工程,我個人負責的只是其中的某些方面,絕不是全面精通,所以恐怕難以給出完美的回復,請多見諒。

本人位卑事多,沒有太多的時間和精力來關注,請各位海涵。

------以下是20160129回答的原文------

從題主的問題描述來看,應該對這個行業不是太了解。

所以作為一個從事本行業的人來說,我以自己的角度來說說這件事。

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R2D2這種級別的智能機器人自動作業?這個真沒有。

完全無人值守?這個也真沒有。

將來也許會,但目前還正在這個轉變的過程之中。

但目前這個行業的自動化程度,的確已經非常之高。

那種幾個機械手焊接的機器,八九年前我們公司也有幾十台。

但現在已經全部淘汰,哪怕是20枚板的小機種,也走SMT流程生產。

在整個流程中,人工參與焊接的僅僅是修理不良貼裝點。

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我目前所在一家日資工廠,母集團主要生產商業列印複印一體機(幾十萬1台那種)、數碼相機等,整條生產鏈都具備。

意思是從買入塑膠顆粒開始,到一台成品一體機送到商場出售,所有製造環節都由本集團內部各子公司完成。

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接下來我大概介紹下,SMT:從PWB到PCB

SMT:電子元件表面貼裝技術

PWB:指尚未貼附任何電子元件的電路板,俗稱光板。

PCB:指已經貼附電子元件的電路板,包括半成品和成品。

1枚板少則貼裝十幾個點,多則上千點。

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我們公司1條SMT生產線所有的設備成本大約在人民幣1個億,目前共有9條。

24小時*365天不間歇運轉,是貨真價實的印鈔流水線。

車間恆溫恆濕,全體防靜電。

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接獲訂單,排出生產計劃後,倉庫發出PWB光板和關聯部品到生產現場。

由於工程龐大,我只跟著電路板的走向進行陳述。

第1崗位:PWB機器除塵,人工確認除塵效果並確認PWB狀態是否變形;人工列印並貼附條碼,也就是電路板的身份證;掃描記錄後裝入基板箱。

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第2崗位:人工將裝好PWB的基板箱裝入吸板機,自動推送往下一崗位。

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第3崗位:錫膏印刷機。將泥狀的錫膏按標準參數印刷在PWB的焊盤位置,完成後自動送往下一崗位。需人工補充錫膏、對應故障。

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第4崗位:AOI印刷質量檢查機。自動檢查印刷的品質,是否有偏移?漏印?少印?多印?等等。OK則自動傳送至下一崗位,異常則等待人工確認。

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第5崗位:貼片機自動將電子部品輕輕地擺放在印了錫膏的焊盤上,包括電阻、電容、各式的IC、各式的連接器等等。

但不包括複合型部品,例如可以貼裝一個插槽,但不能再向插槽里再插一個內存條~

貼裝速度非常快,1台貼片機每秒可貼裝20個左右電子元件,這還遠遠不是最高速度。

1條流水線通常有2~3台貼片機,最後一台貼片機貼完後,會自動傳送至下一崗位。需人工補充部品及對應故障。

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第6崗位:AOI貼片質量檢查。自動檢查是否有偏移、缺少等異常。OK則自動傳送至下一崗位,異常則等待人工確認。

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第7崗位:迴流焊爐。進去的時候是一塊PWB板,上面印一層錫膏,再上面擺一層部品,一碰就全亂了;出來的時候錫膏已經融化,部品已經被焊接在PWB上。無異常則自動傳送至下一崗位,如卡板、掉板等異常則需人工處理。

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第8崗位:AOI焊接質量檢查。自動檢查是否有虛焊、短路、開路、偏移、毛刺等異常。OK則自動傳送至下一崗位收板機自動翻面裝箱,異常則等待人工目視確認。

這是第一面的照片。

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第9崗位:前崗位目視確認出異常,則人工拆卸異常的舊部品報廢,並手動焊接新品。

本崗位焊工視技能水平每月額外補貼人民幣150-600元,並納入底薪以計算加班費。

這意味著在同樣的薪酬級別、同樣的加班時長,他們每月的實際收入會比別人高出300-1200左右。

焊接技能需經培訓和考核,頂級手焊接人員水平是什麼程度呢?

可以把兩根頭髮粗細的導線對焊在一起,0.5秒內完成焊接動作,焊點直徑不超出導線直徑的二分之一。

IC、BGA等異形部件也都可以修理,但速度大約為1-2小時修理1件,而SMT貼裝只需要幾秒而已。

所以送往手工修理都被視為生產事故。

以上是SMT生產的流程,每1步都有掃描條碼記錄生產狀態,隨時可追溯。

每條線需要1-2人常駐值守,目前錄得的最高紀錄是單線24小時貼裝1100萬點。

PCB有兩面,生產完第一面之後交付給下一條流水線生產第二面,流程同上。

這是第二面的照片,通常部品更多、更複雜

再交付手插件工程,插上少數不能採用自動貼裝的部品後過波峰焊。

插件很多的話則移交自插機生產線自動插件,過波峰焊。

再經SAKI檢查、ICT、FT、FW機能檢查、品保檢查,OK後裝箱出貨至組立工程。

其它各工程生產的所有零部件都彙集到組立,這裡自動化程度相當低,每個崗位都手工組裝一兩個零件。

組裝完的成品打包出貨送達賣場。

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鴻海有數百條SMT生產線。

想像一下,蘋果產品的電路板以每分鐘2枚的速度從生產線上源源不斷的流出,組裝、打包,送達全球。

燈火通明中,一條條的生產線整整齊齊的排列著,日夜不息。

這,就是人類現代文明的基礎。

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其實並沒有完全切換到機焊所有元器件。

1. 對於大多數貼片式元件而言,機器焊接的成本的確比人工要低,小批量(數百到數千)PCB 的生產大概一個元件在 0.01 元左右。機器貼片的實際成本是很低的,並不需要太大的工作量,主流的 PCB 設計軟體都可以導出生產文件直接給貼片機用。甚至對於研發過程中的樣品(一般是 20 塊板子以下),有時候也會採用手動貼片+迴流焊的方式,大大提升了焊接效率。手動貼片的效果也並不會比機器貼片差,首先是 PCB 打樣時可以讓打樣廠做個鋼網用來刷焊錫膏,而且在迴流焊的過程中,小元件會有自動對齊的效應。

2. 至於直插元件,除了大批量生產,其實還是手工插件+手工焊接,或手工插件+機器焊接,這兩種方式的成本比純機器焊接還低。因為機器要實現自動插件的難度比貼片式元件要高得多。所以現在的 PCB 都儘可能使用貼片元件,不僅是為了縮小體積,也是為了節約製作成本。


我剛好在一個加工電路板的車間給你答題,你試試一年生產2000多種單板的情況下,用機器人生產試試,品種超多,批量普遍小(50算大批量),這種條件下十分依賴人啊!!!!!!(某基層生產管理者)


錯。

即使是量產的產品,依然有人工焊接存在,而且不是山寨貨。

舉例子,k廠的微弱信號測量設備,在輸入端需要保證高阻,這時候有些端子是浮空的,有些器件是放在特氟龍支架上的,完全靠手工搭焊。

你說的機器人應該是指smt製程,純smt製程好像在八十年代末就已經存在,但是受限於工藝和成本,九十年代才大規模鋪開,記憶如此,不敢確定。

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查了wiki,1960s已經有了smt,大規模應用1980s,手機不方便上鏈接…

這麼牛逼的技術來自於偉大的IBM。

我心目中偉大的科技公司是IBM,HP,MOTO,GE,SIEMENS,FUJITSU, TOSHIBA


採用機器人操作意味著新產品的學習成本比熟練工人高多了。現在只是大量採用smt貼片,機器插件,波峰焊機上錫,這些步驟確實省了很多人工,但是補焊和QC還是需要人來完成的。


現在在一家製造業外企學習的實習生髮個言。

首先書記這個題目問的不對,因為製造業並沒有完全用機器代替人工。

第一,用機器代替人工一般是用在較為尖端的產品上,比如手機,電腦等。

像我在的這家公司主要生產電動牙刷等保潔產品,內部的晶元都是簡單且量不大,並不特別需要機器(當然目前也有這方面自動化的項目在調研)

第二,要考慮投入成本和收益,一般只有大規模生產才需要,如果項目里客戶的訂單並不大的話,是不需要專門定製設備的。

這裡要提下自動焊接的實現方式,據我了解自動焊接是要用多軸機械手的,所以也可以向供應商要求不同的夾具來焊接不同的產品,至於動作可以靠編程解決,這樣的話也是可以解決小批量產品自動化成本問題的


首先,製造業並沒有完全用機器人取代人工進行電子設備焊接。

樓主說的是電視上看的嗎?為了體現工廠現代化發展的宣傳片?

還有很多行業並沒有發展到這種程度。

去晶元工廠參觀一下,多走走,多看看。


前不久去一家電錶生產廠家實習參觀過,還是採用波峰焊流水線人工補焊。

像這種小型企業小批量生產的根本用不起機械手。

就算它是中部最大的電錶廠也用不起啊。


並不是所有的都能機器焊的,只是看不出,手藝好


迴流焊,SMD。

人只需要監督操作就行了,還有就是控制爐溫,檢查質量什麼的。手貼太慢了,價格也貴,最主要是不能standardization。


手工還是機械焊接,對於貼片零件,是很難看出來的。我們戲稱人肉貼片機……


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